FORSTÅELSE AF KAMERA AUTOFOKUS

Et kameras autofokussystem justerer kameraets objektiv på intelligent vis for at opnå fokus på motivet og kan betyde forskellen mellem et skarpt billede og en forspildt mulighed. På trods af et tilsyneladende simpelt mål – skarphed på fokuspunktet – er det indre arbejde med, hvordan et kamera fokuserer, desværre ikke så ligetil. Denne vejledning har til formål at forbedre dine fotos ved at introducere, hvordan autofokus fungerer – og derved sætte dig i stand til både at få mest muligt ud af dets fordele og undgå dets mangler.

Note: Autofokus (AF) fungerer enten ved hjælp af kontrastsensorer i kameraet (passiv AF) eller ved at udsende et signal for at belyse eller vurdere afstanden til motivet (aktiv AF). Passiv AF kan udføres ved hjælp af enten kontrastdetektions- eller fasedetektionsmetoderne, men begge er afhængige af kontrast for at opnå præcis autofokus; de vil derfor blive behandlet som værende kvalitativt ens i forbindelse med denne AF-vejledning. Medmindre andet er angivet, vil denne vejledning antage passiv autofokus. Vi vil også diskutere AF assist beam-metoden til aktiv autofokus mod slutningen.

KONCEPT: Autofokus-sensorer

Et kameras autofokus-sensor(er) er den egentlige motor bag opnåelse af præcis fokus, og de er placeret i forskellige matrikler i hele billedets synsfelt. Hver sensor måler den relative fokusering ved at vurdere ændringer i kontrasten på dens respektive punkt i billedet – hvor maksimal kontrast antages at svare til maksimal skarphed.

Se venligst vejledningen om billedhistogrammer for at få en baggrund om billedkontrast.
Bemærk: Mange kompakte digitalkameraer bruger selve billedsensoren som kontrastsensor (ved hjælp af en metode kaldet kontrastdetektions-AF) og har ikke nødvendigvis flere diskrete autofokussensorer (som er mere almindelige ved hjælp af fasedetektionsmetoden for AF). Desuden illustrerer ovenstående diagram kontrastdetektionsmetoden for AF; fasedetektion er en anden metode, men denne er stadig afhængig af kontrast for at opnå nøjagtig autofokus.

Processen for autofokusering fungerer generelt således:
(1) En autofokusprocessor (AFP) foretager en lille ændring i fokuseringsafstanden.
(2) AFP aflæser AF-sensoren for at vurdere, om og hvor meget fokus er blevet forbedret.
(3) Ved hjælp af oplysningerne fra (2) indstiller AFP objektivet til en ny fokuseringsafstand.
(4) AFP kan gentage trin 2-3 iterativt, indtil der er opnået tilfredsstillende fokus.

Denne hele proces er normalt afsluttet inden for en brøkdel af et sekund. Ved vanskelige motiver kan kameraet muligvis ikke opnå tilfredsstillende fokus og opgiver at gentage ovenstående sekvens, hvilket resulterer i mislykket autofokus. Dette er det frygtede scenario med “fokusjagt”, hvor kameraet fokuserer frem og tilbage gentagne gange uden at opnå fokuslås. Dette betyder dog ikke, at det ikke er muligt at fokusere på det valgte motiv. Hvorvidt og hvorfor autofokus kan mislykkes, afgøres primært af faktorer i næste afsnit.

FAKTORER, DER PÅVIRKER AUTOFOKUSPRÆSTNINGEN

Det fotografiske motiv kan have en enorm indflydelse på, hvor godt dit kamera autofokuserer – og ofte endda mere end eventuelle variationer mellem kameramodeller, objektiver eller fokusindstillinger. De tre vigtigste faktorer, der påvirker autofokus, er lysniveauet, motivets kontrast og kameraets eller motivets bevægelse.

Et eksempel, der illustrerer kvaliteten af forskellige fokuspunkter, er vist til venstre; flyt musen hen over dette billede for at se fordele og ulemper ved hvert fokussted.

Bemærk, at hver af disse faktorer ikke er uafhængige; med andre ord kan man måske opnå autofokus selv for et svagt belyst motiv, hvis det samme motiv også har ekstrem kontrast, eller omvendt. Dette har en vigtig betydning for dit valg af autofokuspunkt: Hvis du vælger et fokuspunkt, der svarer til en skarp kant eller en udtalt tekstur, kan du opnå bedre autofokus, forudsat at alle andre faktorer forbliver ens.

I eksemplet til venstre var vi heldige, at det sted, hvor autofokus fungerer bedst, også svarer til motivets placering. Det næste eksempel er mere problematisk, fordi autofokus fungerer bedst på baggrunden og ikke på motivet. Før musen hen over billedet nedenfor for at fremhæve områder med god og dårlig ydeevne.

I billedet til højre ville man, hvis man fokuserede på de hurtigt bevægelige lyskilder bag motivet, risikere at få et ufokuseret motiv, når dybdeskarpheden er lille (som det ville være tilfældet for et actionbillede med lavt lys som dette).

Alternativt ville det måske være den bedste fremgangsmåde at fokusere på motivets ydre højdepunkt, dog med det forbehold, at dette højdepunkt hurtigt ville skifte side og intensitet afhængigt af de bevægelige lyskilders placering.

Hvis ens kamera havde svært ved at fokusere på det ydre højdepunkt, ville et fokuspunkt med lavere kontrast (men stationært og rimeligt velbelyst) være motivets fod eller blade på jorden i samme afstand som motivet.

Det, der gør ovenstående valg vanskelige, er imidlertid, at disse beslutninger ofte skal enten forudses eller træffes inden for en brøkdel af et sekund. Yderligere specifikke teknikker til autofokusering af stillestående og bevægelige motiver vil blive diskuteret i deres respektive afsnit mod slutningen af denne vejledning.

Antal & TYPE AF AUTOFOKUSPUNKTER

Autofokussens robusthed og fleksibilitet er primært et resultat af antallet, placeringen og typen af autofokuspunkter, der stilles til rådighed af en given kameramodel. Højklasses spejlreflekskameraer kan have 45 eller flere autofokuspunkter, mens andre kameraer kan have så få som ét centralt AF-punkt. To eksempler på layout af autofokussensorer er vist nedenfor:

De kameraer, der er anvendt til venstre og højre eksempel, er henholdsvis Canon 1D MkII og Canon 20D.
For disse kameraer er autofokus ikke mulig ved blændeåbninger mindre end f/8,0 og f/5,6.

Der er vist to typer autofokus-sensorer:
+ sensorer af krydstype (todimensional kontrastdetektion, højere nøjagtighed)
l sensorer af lodret linje (endimensional kontrastdetektion, lavere nøjagtighed)

Bemærk: “sensoren af lodret linje” kaldes kun sådan, fordi den registrerer kontrast langs en lodret linje.
Ironisk set er denne type sensor derfor bedst til at registrere vandrette linjer.

For spejlreflekskameraer kan antallet og nøjagtigheden af autofokuspunkter også ændre sig afhængigt af den maksimale blændeåbning på det anvendte objektiv, som illustreret ovenfor. Dette er en vigtig overvejelse, når du vælger et kameraobjektiv: Selv hvis du ikke har planer om at bruge et objektiv ved dets maksimale blændeåbning, kan denne blændeåbning stadig hjælpe kameraet med at opnå en bedre fokuspræcision. Da den centrale AF-sensor desuden næsten altid er den mest præcise, er det ved excentriske motiver ofte bedst først at bruge denne sensor til at opnå en fokuslås (før du omkomponerer billedet).

Multiple AF-punkter kan arbejde sammen for at forbedre pålideligheden eller kan arbejde isoleret for at forbedre specificiteten, afhængigt af din valgte kameraindstilling. Nogle kameraer har også en “automatisk dybdeskarphedsfunktion” til gruppefotos, som sikrer, at en klynge af fokuspunkter alle er inden for et acceptabelt fokusniveau.

AF MODE: CONTINUOUS & AI SERVO vs. ONE SHOT

Den mest almindeligt understøttede kamerafokustilstand er one-shot-fokusering, som er bedst til stillestående motiver. One Shot-tilstanden er modtagelig for fokusfejl for hurtigt bevægelige motiver, da den ikke kan forudse motivets bevægelse, ud over at den potentielt også gør det svært at visualisere disse bevægelige motiver i søgeren. One shot-fokusering kræver en fokuslås, før fotografiet kan tages.

Mange kameraer understøtter også en autofokustilstand, som løbende justerer fokusafstanden for bevægelige motiver. Canon-kameraer betegner dette som “AI Servo”-fokusering, mens Nikon-kameraer betegner det som “kontinuerlig” fokusering. Den fungerer ved at forudsige, hvor motivet vil være lidt i fremtiden, baseret på skøn over motivets hastighed ud fra tidligere fokusafstande. Kameraet fokuserer derefter på denne forudsagte afstand på forhånd for at tage højde for lukkerforsinkelsen (forsinkelsen mellem det tidspunkt, hvor der trykkes på lukkerknappen, og eksponeringen starter). Dette øger i høj grad sandsynligheden for korrekt fokusering af motiver i bevægelse.

Eksempler på maksimale sporingshastigheder er vist for forskellige Canon-kameraer nedenfor:

Værdierne er for ideel kontrast og belysning og anvender Canon 300mm f/2.8 IS L objektivet.

Overstående plot bør også give et tommelfingerregel-estimat for andre kameraer. De faktiske maksimale sporingshastigheder afhænger også af, hvor uregelmæssigt motivet bevæger sig, motivets kontrast og belysning, objektivtypen og antallet af autofokussensorer, der anvendes til at spore motivet. Du skal også være opmærksom på, at brug af fokussporing kan reducere kameraets batterilevetid dramatisk, så brug det kun, når det er nødvendigt.

AUTOFOCUS ASSIST BEAM

Mange kameraer er udstyret med en AF-assistentstråle, som er en metode til aktiv autofokus, der bruger en synlig eller infrarød stråle til at hjælpe autofokussensorerne med at registrere motivet. Dette kan være meget nyttigt i situationer, hvor motivet ikke er tilstrækkeligt belyst eller har utilstrækkelig kontrast til autofokus, selv om AF-assistentstrålen også har den ulempe, at autofokus er meget langsommere.

De fleste kompaktkameraer bruger en indbygget infrarød lyskilde til AF-assistenten, mens digitale spejlreflekskameraer ofte bruger enten en indbygget eller ekstern kamerablitz til at belyse motivet. Når der bruges en flash til AF-assistenten, kan AF-assistentstrålen have problemer med at opnå fokuslåsning, hvis motivet bevæger sig betydeligt mellem blitzudløsningerne. Brug af AF-assistentstrålen anbefales derfor kun til stillestående motiver.

I PRAKSIS: ACTIONFOTOS

Autofokus vil næsten altid fungere bedst ved actionfotos, når du bruger AI-servo- eller kontinuerlige tilstande. Fokuseringsydelsen kan forbedres dramatisk ved at sikre, at objektivet ikke skal søge over et stort område af fokusafstande.

Den måske mest universelt støttede måde at opnå dette på er at præfokusere kameraet på en afstand i nærheden af den afstand, hvor du forventer, at det bevægelige motiv skal passere. I eksemplet med cyklisten til højre kan man præ-fokusere nær vejkanten, da man forventer, at cyklisten vil passere i nærheden af denne afstand.

Somme spejlreflekskameraobjektiver har også en indstilling for mindste fokusafstand; ved at indstille denne til den størst mulige afstand (idet man antager, at motivet aldrig vil komme tættere på) kan man også forbedre ydeevnen.

Vær dog opmærksom på, at der i kontinuerlig autofokustilstand stadig kan tages billeder, selv om der endnu ikke er opnået fokuslåsning.

I PRAKSIS: PORTRÆTTER & ANDRE STILL FOTOS

Stillbilleder tages bedst ved hjælp af autofokustilstand med et enkelt skud, som sikrer, at der er opnået en fokuslåsning, før eksponeringen begynder. De sædvanlige krav til fokuspunktet om kontrast og stærk belysning gælder stadig, selv om man skal sikre sig, at der er meget lidt bevægelse af motivet.

Til portrætter er øjet det bedste fokuspunkt – både fordi det er en standard, og fordi det har god kontrast. Selv om den centrale autofokussensor normalt er mest følsom, opnås den mest præcise fokusering ved at bruge de excentriske fokuspunkter til excentriske motiver. Hvis man i stedet skulle bruge det centrale AF-punkt til at opnå en fokuslås (før man omkomponerer til et excentrisk motiv), vil fokusafstanden altid være bagud i forhold til den faktiske motivafstand – og denne fejl øges for tættere motiver. Nøjagtig fokusering er især vigtig for portrætter, da disse typisk har en lav dybdeskarphed.

Da den mest almindelige type AF-sensor er sensoren for lodrette linjer, kan det også være værd at overveje, om dit fokuspunkt primært indeholder lodret eller vandret kontrast. Under dårlige lysforhold kan man måske opnå en fokuslås, som ellers ikke er mulig ved at dreje kameraet 90° under autofokus.

I eksemplet til venstre består trappen primært af vandrette linjer. Hvis man skulle fokusere nær bagsiden af forgrundstrappen (for at maksimere den tilsyneladende dybdeskarphed ved hjælp af den hyperfokale afstand), kunne man undgå en mislykket autofokus ved først at orientere sit kamera i landskabstilstand under autofokus. Bagefter kunne man så dreje kameraet tilbage til portrætorientering under eksponeringen, hvis man ønskede det.

Bemærk, at hovedvægten i denne vejledning har ligget på *hvordan* man skal fokusere – ikke nødvendigvis *hvor* man skal fokusere. For yderligere læsning om dette emne henvises til tutorials om dybdeskarphed og den hyperfokale afstand.